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摘要 列举有关规范对各类消防用电设备火灾时的连续供电时间要求。分析了各种敷设方式下电缆的耐火特性，提出应根据不同建筑物和各类消防用电设备分别选用不同耐火等级的电缆并确定其敷设方式，建议在相关规范修订时予以明确。
关键词 消防用电设备 连续供电时间 线路敷设 耐火特性 不同耐火等级电缆
1 问题的提出
《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—95，2005年版，以下简称《高规》)，和《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006，以下简称《建规》)，对消防用电设备配电线路的条文作了重要修订。明确了在火灾延续期间， 配电线路应满足连续供电的需要。《高规》第9．1．4条规定，消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要。其敷设应符合下列规定：
9．1．4．1 暗敷设时，应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30 mm；明敷设时，应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽：
9．1．4．2 当采用阻燃或耐火电缆时，敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施：
9．1．4．3 当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接敷设；
9．1．4．4 宜与其它配电线路分开敷设；当敷设在同一井沟内时。宜分别布置在井沟的两侧。
《建规》第11．1．6条规定，消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要，其敷设应符合下列规定：
1 暗敷时，应穿管并敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30 mm。明敷时(包括敷设在吊顶内)，应穿金属管或封闭式金属线槽，并应采取防火保护措施：
2 当采用阻燃或耐火电缆时，敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施：
3 当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷；
4 宜与其他配电线路分开敷设；当敷设在同一井沟内时，宜分别布置在井沟的两侧。
消防用电设备的配电线路是指从低压总配电室(包括分配电室)出线开关的下端到消防用电设备的电源进线端，一般由配电干线、配电箱或设备控制箱、配电支线3个部分组成。大部分民用建筑的配电干线多采用电力电缆，其外径较大，要穿管并敷设在不燃烧体结构内又不影响钢筋混凝土构件的安全是很难做到的。干线电缆要全程敷设在电缆井、电缆沟内的情况在实际工程中也很少见。按照《高规》、《建规》要求，消防用电设备的配电线路除穿管并在不燃烧体结构内暗敷设外，还有两种选择：其一是明敷设．但应穿有防火保护的金属管或有防
火保护的封闭式金属线槽：其二是采用矿物绝缘类不燃性电缆，可直接明敷。
消防用电设备的配电线路穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽敷设能否满足火灾时连续供电的需要，取决于消防用电设备火灾时需要的连续供电的时问，以及有防火保护的金属管或封闭式金属线槽在火灾时能保证供电的延续时间。
从所列规范内容可以得出， 《新高规》和《新建规》只列出了建筑防火设计中应考虑的火灾总体延续时间，而《民用建筑电气设计规范》则列出了消防用电设备在火灾发生期间的最少持续供电时间要求。
公安部于2004年3月l8日发布的行业标准《耐火电缆槽盒》(GA 479—2004)适用于工业与民用建筑中敷设1 kV 以下电缆的槽盒。所谓槽盒是指电缆桥架中用于敷设电缆的主体部件，由无孔托盘和盖板组成。封闭式金属线槽足指由槽盒、弯通、附件及吊、支架等构成，用以支承电缆的具有连续刚性结构系统的总称。按槽盒的结构分类，可分为复合型和普通型，复合型又可分为空腹式(FK)和夹芯式(FX)两种。按耐火性能分类见表4。
穿有防火保护金属管的普通型电缆耐火维持工作时间未见相关资料介绍，按国家标准《钢结构防火涂料》 (GB 14907—2002)第5．2条中的规定，当防火涂层厚度在5．0 mm (涂层厚易脱落)以下时，钢结构的耐火极限不低于1．0 h，钢结构防火涂料的耐火极限是以涂覆钢梁失去承载能力的时间来确定的，当试件最大挠度达到 。／20( 是计算跨度)时即认为试件失去承载能力。
4 电线电缆燃烧特性的分类
a． 普通型电线电缆是指不具有阻燃、耐火、无卤及低烟等特性的电线电缆。普通电线电缆采用有机材料作为绝缘和护套层，在火焰中容易着火及蔓延，对其燃烧特性不作规定。
b． 阻燃电线电缆是指难以着火并具有防止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。通常指能通过《电缆在火焰条件下的燃烧试验 第3部分：成束电线或电缆的垂直燃烧试验方法》(GB／T 18380．3～2001， 等同IEC 60332—3)标准试验合格的电线电缆。
阻燃电线电缆根据所通过GB／T 18380．3—2001规定的不同等级标准的试验，可分为A、B、C、D4种阻燃等级，其要求应符合表5的规定。
有机耐火电缆(NH—VV、NH—YJV型)基本上沿用了传统的电缆制造方法，铜导体为多股绞合线， 先包绕两层50％ 搭盖的云母耐火带(耐高温800℃)作为耐火层，然后按不同的型号挤上一定厚度的聚氯乙烯或交联聚乙烯作为正常绝缘层，最后电缆芯间的填充层和最外层的护套层与普通电缆一样。
有机耐火电线电缆应通过GB／T 19216．21—2003标准的试验，其耐火试验要求应符合表6。在电气设计和使用中应注意，有机耐火电缆(NH—VV、NH—YJV)不是不燃或难燃电缆， 实际上这种电缆的外护套层、填充层及内绝缘层是属于易燃、阻燃或低烟无卤材料，其主要功能只是在外护套层、填充层以及绝缘层被火烧蚀后，靠缠包在铜导体上的云母耐火带保护而继续通电一段时间，这种电缆不具备抗机械撞击和抗喷水的能力。
d． 防火电缆是指采用无机矿物绝缘材料制作的电缆，像氧化镁矿物绝缘电缆是以实心圆的铜质材料为导体， 四周密实填充氧化镁粉剂为绝缘材料，外壁采用铜质的管材并用特制的机器填充拉拔成型。在火焰中具有不燃性能和无烟无毒，除应通过GB／T 19216．21—2003的试验外，还具有一定的抗喷淋水和抗机械撞击的能力。由于绝缘材料氧化镁的熔点高达2 800 ，铜的熔点为1 083 qC，即只要低于铜的熔化温度，矿物绝缘电缆就不会被破坏。
公安部四川I消防科学研究所和有关电缆企业曾于2001年参照英国消防研究所的实体火灾试验方法，就国内消防设备通常选用的电缆及敷设方式在火灾实体实验中的延续供电能力进行了模拟实体实验。
实验中共采用了普通电缆(VV)、阻燃电缆(ZR—VV)、耐火电缆(NH—VV)、隔氧层阻燃电缆(GZR—VV)、矿物绝缘电缆(BTTZ)5种电缆，这5种电缆除矿物绝缘电缆采用明敷设外，其他电缆均采用支架裸敷、支架穿管明敷、防火桥架内裸敷、防火桥架内穿管、穿管埋墙暗敷5种敷设方式，实验时间是1 h，其实验结果归纳见表7。试验电缆耐火特性的英国《火灾条件下保持电路完整性的电缆的性能要求》(BS 6387：1994)标准规定火焰的燃烧试验时间为3 h，在试验过程中，还增加了电缆在火焰温度达到650℃ 后的喷水试验和在不同温度时对电缆用钢棒撞击的试验．根据国家电线电缆质量监督检验中心检验报告，裸铜护套矿物绝缘电缆能够满足英国标准BS 6387最高耐火等级的性能试验要求。
5 对规范修订的建议
由于建筑设计防火规范是根据我国的经济发展水平制订的，因此在早期制订的规范中对消防用电设备使用的电线电缆在选用上没有作出明确规定．仅采取穿管暗敷设在不燃烧体结构内或明敷设时采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护的防火措施。
据有关资料介绍，消防用电设备的配电线路在国外有较严格的防火要求，如日本电气规范要求．消防用电设备的配电线路，要根据不同消防设备和配电线路分别选用不同耐火等级的电缆和配线方式。加拿大国家建筑法规定高度大于18 m的大楼内，应提供在满载情况下能工作2 h的应急电源，这个应急电源包括电缆主要用来给消防水泵、救火用电梯以及通风设备的供电。报警和通信系统用电缆应能直接经受火灾袭击1 h。澳大利亚《建筑物中应急疏散照明》(AS 2293)标准要求应急撤离照明主馈线和分支馈线电缆运行2 h，而最后的分支电路要达到15 min。
根据以上分析，为了满足消防用电设备在火灾时连续供电时间的要求，使规范在工程设计中具有可操作性，必须对各类建筑物和各种消防用电设备在火灾时连续供电的时间作出明确规定。
在当前工程设计中，对于一、二类高层建筑的自动灭火系统、防排烟设备、火灾时暂时继续工作的备用照明、消防电梯的配电线路应规定采用氧化镁矿物绝缘电缆供电，其它消防设备的配电线路可根据不同的连续供电时间要求，选用相应的电缆和采取不同的防火措施。以满足火灾时连续供电的需要，减少由于消防设备供电线路烧毁延误灭火时间而扩大火灾时的人身和财产损失。